DELA

Ingen hållbar lösning för slutförvar

Åland ligger mellan de två planerade slutförvar av det utbrända kärnbränslet, ett i Finland (Onkalo) och ett i Sverige (Forsmark).

Slutförvaren ska ske med KBS-3 metoden, som är utvecklad av SKB (Svensk Kärnbränslehantering) i samarbete med Posiva. Metoden går ut på att man innesluter kärnbränslet i kopparkapslar som sen placerar inbäddade i betonitlera på ett djup av 500 m ner i urberget. Kopparkapslarna, betonitleran och berget är de tre barriärer som ska förhindra att avfallen ska spridas ut i naturen under minst 100000 år. Att det finns tre barriärer gör att slutförvaren uppfyller det krav som finns på ett multibarriärsystem. Barriärerna ska också enligt teorierna även samverka så att livslängden kommer vara minst 1 000 000 år.
Valet av koppar baseras på en teori som förutser att vattnet i sig inte påverkar kopparen och detta gäller då vattnet på 500 m djup är fritt från inlöst syrgas. På 500 m djup finns även svavel i vattnet och enligt teorin kommer korrosionen av koppar enbart kunna ske med detta svavel. Den säkerhetsanalys som SKB gjort utgår ifrån ett korrosionsscenario där kopparn inte reagerar med vattenmolekylerna och det resultat man kom fram till var att inga kapslar kommer gå sönder på 100 000 år. Detta var ett ganska utbrett synsätt när SKB i mars 2011 och till mindre grad när Posiva i december 2012 skickade in sina ansökningar om att få bygga de två slutförvaren.

En av de grundläggande frågorna för slutförvaret är om kopparkapslarna kommer att ha en livslängd på minst 100 000 år. Oberoende forskningare har sedan mitten av 1980-talet visat att syrefritt vattnet (vatten fritt från inlöst syrgas) kan ge korrosion och att kopparkapslarnas livslängd kommer vara 1000 år. En barriär som håller 1 % av livslängden kan inte ses som en barriär. I och med detta skulle det kravet som finns på ett multibarriärsystem inte vara uppfyllt. SKB och Posiva har sedan i mars 2011 haft en omfattande forskning på korrosion av koppar i syrefritt vatten och man skulle förväntat sig att detta lett till att man idag står på en starkare grund för att korrosionen av kopparkapslarna inte kommer att vara ett problem.

Ett av de projekt som SKB driver i frågan om koppar korrosion är i Uppsala och i Nyteknik den 16 december 2011stod det att Uppsala forskarna skulle ”reda ut frågan en gång för alla.” Enligt artikel skulle försöken pågå i ett år och att de redan hade på börjats, vilket innebär att resultaten borde ha kommit i december 2012. Forskarna förklarade också vad som skulle göras med: ” Vi ska stoppa ned kopparbitar i vatten och se om det bildas vätgas”.
I försöken användes mycket ren koppar och rent vatten, för att ”säkerställa” vad som ske under så rena förhållanden som möjligt.

Ett år senare (den 3 oktober 2012) rapporterade Nyteknik att man kommit halvvägs in i dessa 1-åriga försök. Forskarna säger den här gången att: ” Hittills ser vi väldigt liten påverkan på kopparytan”, så vid denna tid punkt har fokus av studien ändras från bildandet av vätgas till att analysera av fasta korrosionprodukter. Det som hänt var att forskarna kunde bekräfta att mycket mer vätgas bildades än det som teorierna förutsåg (cirka 10 miljarder gånger mer). Det finns dock allvarliga problem med denna studie.

Ett av problemen var att det fanns läckor så att den vätgas som bildades läckte ut. Ett annat problemt var att Uppsalaforskarna hade placerat en extra glasbit tillsamman med kopparbitarna. Glaset var av sådan dålig kvalitet att glasbiten delvis löstes upp och kontaminerade vattnet och kopparbitarna, så försöken är varken gjorda med rent vatten eller ren koppar. Det allvarligaste problemet är dock att det rostfria stålet som kammarna är gjorda i läckte ut vätgas och att mängden vätgas från det rostfriastålet var nästan lika stor som den som bildades när koppar reagerar med vattnet. Man har därför en nästan lika stor bakgrund av vätgas som den vätgas man ska mäta. Detta är inte förenligt med en mätning av högkvalitet. Det enda man därför kan säga från Uppsala försöken är att vätgasbildas i betydligt större omfattning vad som teorierna förutsåg.

Uppsala-mätningarna är inte de enda studierna som bekräftat att vätgas bildats, även forskare i Göteborg har på SKB uppdrag har mät upp detta.
Även denna grupp har visat att det bildas ungefär 10 miljarder mer vätgas än det teorierna förutser. Strålskyddsmyndigheten har även bekräftat att vätgas bildats genom mätningar i Studsvik. Att vätgas bildas när koppar och vatten reagerar är idag bekräftat.

Frågan om vätgasbildningen är helt central för om korrosion av koppar kan ske och det kan förklaras på följande sätt. Vatten innehåller två väteatomer och en syreatom. Tar man bort vätet från vattnet via bildandet av vätgas finns syret kvar och dessa syreatomer försvinner icke. Det mest logiska är att syret reagerar med koppar, det vill säga korrosion av koppar. För att bilda vätgas från vatten måste det även tillföras två elektoner och dessa elektroner måste tas ifrån något. I de mätningar som är gjorda är det svårt att se att elektronerna kan komma ifrån något annat än koppar och när kopparn har lämnat ifrån sig elektroner har det per definition skett en korrosion. Det finns även andra studier som visar att korrosionen av kopparkapslarna kommer vara betydligt snabbare än den säkerhetsanalys som SKB gjort. När man inte längre kan hävda att korrosion av koppar är omöjligt får även dessa andra studier en helt annan tyngd. Jag är därför övertygad att kopparkapslarna har en betydligt kortare livslängd än 100 000 år och en livslängd på 1000 år eller kortare anser jag vara en realistisk bedömning.

Den situationen som vi har idag är att SKB i över trettio år tid hävdat att det är omöjligt att det bildas 10 miljarder gånger mer vätgas än vad teorierna förutser, men de har den senaste tiden har ändrat sig till att vätgasen kan bildas. SKB hävdar dock att detta inte påverkar deras bedömning av risken med korrosion av kopparkapslarna. Oberoende vad vi vill tro, så har vi en situation där de teorier som använts för att beskriva korrosionen av koppar inte gäller och att det råder stor osäkerhet på hur vatten och koppar reagerar så att vätgasen bildas. Vi kan inte ha en osäkerhet på hur vatten och koppar reagerar om vi ska kunna garantera en livslängd för kopparkapslarna på minst 100 000 år. Så länge vi inte har en kapsel med en garanterad livslängd på 100 000 år eller mer är det ett slöseri med resurser att projektera för ett slutförvar.
Torbjörn Åkermark
Dr i korrosionlära
Mariehamn